Что такое пластик и керамика
Какой лучший материал для мобильных телефонов? Пластик, металл, керамика или стекло
И именно в последние годы мы стали свидетелями войны между различными компаниями за лучший мобильный телефон не только с точки зрения дизайна, но также прочности и долговечности. Поэтому рассмотрим плюсы и минусы каждого из материалов чтобы вы могли более подробно понять, чем они отличаются и действительно ли это имеет значение при смене мобильного телефона. Пойдем туда!
Какие из них наиболее часто используются?
Виды материалов по твердости
Пластик на службе у всех диапазонов
Сегодня пластик ассоциируется с самыми дешевыми и простыми мобильными телефонами на рынке, так как немногие бренды используют этот материал в диапазоне, отличном от низкого или среднего. Факт, который привел к тому, что немногие пользователи хотят иметь мобильный телефон, который кажется «дешевым». Но это не соответствует действительности, потому что, если бы это было правильно использовано, мы, вероятно, будем говорить о лучшем доступном материале для достижения всех видов персонализированной отделки, при которой коммуникации не страдают, поскольку они способны очень хорошо передавать. РЧ-сигналы (радиоволны).
Металл, незаменимый для рам
И важно знать, что модели, которые имеют металл, также могут деформироваться, помяться или могут быть довольно легко повреждены, поэтому, если вы уроните свой смартфон или сядете на него, не осознавая этого, вполне вероятно, что вы оставите ему косметические повреждения. навсегда, или, по крайней мере, до тех пор, пока вы не исправите это.
Однако, металлические мобильные как многие, не только на первый взгляд, но и из-за прикосновения к алюминию, которое дает нам ощущение более «премиального» прикосновения. Хотя это еще и потому, что high-end был наполнен этим материалом. Кроме того, он предлагает нам непревзойденный дизайн с различными видами отделки, такими как полировка, хром, шлифовка…
Хрусталь, элегантный, но хрупкий
Керамический, очень прочный, но очень дорогой
Это будет зависеть от того, кого вы спрашиваете, поскольку для того или иного материала будет лучше, поскольку, как почти всегда, выбор будет варьироваться в зависимости от вкусов каждого пользователя. Но, если мы будем объективны, мы проверим, что рынок уже сказал сам за себя и это было доказано. что стекло и металл стали лучшим вариантом при смене клемм. Это было достигнуто благодаря тому факту, что производителям удалось совместить хорошую прочность металлического корпуса со стеклянной отделкой премиум-класса, что сделало закупочные цены приемлемыми для всех. Хотя в конечном итоге самым главным будет приобретение того устройства, которое всем нравится больше всего.
Обзор актуальных 3D-материалов
Материал в 3D-печати, как и в любой созидательной деятельности, одна из важнейших вещей. От материала зависят не только механические и химические свойства будущего изделия, но и его эстетическая ценность.
Всем, кто занимается 3D-печатью, давно известны такие материалы, как ABS и PLA. Это самые распространенные и используемые, самые известные филаменты с хорошо изученными свойствами. Но далеко не все — есть материалы, которые большинству печатников известны лишь по названиям, а некоторые о них и вовсе не знают. Между тем, у них тоже много полезных свойств, о которых стоит знать, чтобы применить их в случае необходимости.
Перед тем, как перейти к основной теме статьи, хотелось бы сказать пару слов в защиту PLA. Многие ошибочно считают, что ABS прочнее и лучше PLA, но это не совсем так. Проведенные недавно испытания пластиков показали, что PLA бьет ABS по всем показателям прочности.
Единственное, в чём ABS лучше, это долговечность — PLA биоразлагаемый, а изделия из ABS будут загрязнять планету еще сотни лет после того, как перестанут быть нужны.
Вот, теперь вернемся к нашим экзотикам.
Цены приведены ориентировочные и их лучше уточнять при покупке.
NYLON
NYLON отличается высокой прочностью и износостойкостью — именно эти свойства позволили ему давно и прочно занять свои позиции как в производстве волокон для одежды, так и среди промышленных пластиков. Они же привели его и в 3D-печать. Из этого материала печатается широкий спектр всевозможных изделий, от игрушек и предметов быта, до деталей техники, одежды и медицинских ортезов.
Примеры филамента с нейлоном:: Taulman 3D Nylon Bridge за 2580 рублей (0,45 кг), Nylon M1 Print Product за 1300 (0,75 кг), Nylon Super Natural U3print за 2500 (0,45 кг).
Полипропилен, как и нейлон, также давно хорошо известен. Сложно перечислить хотя бы малую часть вещей, которые из него делают. Чем же характерен PP? — это нетоксичный, износостойкий материал, хорошо переносящий контакт с агрессивными средами и имеющий неплохую прочность. Кроме того — он достаточно недорог и очень распространен, что увеличивает его доступность.
Из минусов: становится хрупким при температурах ниже минус пяти по цельсию. Плохо переносит прямой солнечный свет.
Примеры: PP полипропилен FL-33 стоит 4300 за 1 кг, PP пластик Print Product белый — 1500 рублей за 0,75 кг.
Относительно новый, все еще набирающий популярность промышленный эластомер. Отличается высокими механическими характеристиками. Обладает хорошей износостойкостью и эластичностью. Применяется для изготовления декоративных изделий, защитных покрытий, подошв, и т.д.
Есть и минусы: устойчивость к распространенным реагентам достаточно низкая — применять в контакте с бензином, ацетоном и уксусной кислотой не рекомендуется.
На рынке представлены разными производителями выпускающими материалы в различной цветовой гамме и немного отличающихся механических свойств.
Например, материал компании REC отличается проверенной экологичностью — он разработан так, чтобы не выделять при печати токсичных газов. Его стоимость 2176 рублей за полкило.
Филамент FL-33 характерен своими оригинальными цветовыми решениями. Он стоит 4500.
TiTi FLEX SOFT от Print Product, за 1550 рублей (0,5 кг), характерен своей особой мягкостью, а Flex 1,75 от этой же фирмы, за 2300 (0,75 кг), помимо своих выдающихся механических свойств интересен ещё и прозрачностью — из него можно напечатать много красивых объектов с интересными оптическими свойствами.
FLEX применяется для печати упругих объектов. Например, можно напечатать небьющийся стаканчик-подставку для карандашей, любой формы — оригинальный подарок коллеге.
HIPS — материал не обладающий какими-то выдающимися механическими свойствами, но он совершенно незаменим при печати двумя и более экструдерам, как материал для создания растворимых поддержек и спаек. Именно благодаря ему существует возможность создавать сколь угодно сложные объекты, особенно такие, где один предмет находится внутри другого.
Также широко используется в прототипировании, поскольку хорошо сохраняет при печати заданные размеры — не ползет и не коробится.
GLASSFIL
Glassfil — прозрачный термопластик с уникальными свойствами: он пропускает ультрафиолет и рентген, но отражает инфракрасное излучение. От ультрафиолета не разрушается, также устойчив и к влажности, и к бактериальному воздействию. Способен выдерживать низкие и высокие температуры без повреждений. Экологически чист и обладает диэлектрическими свойствами. Также к плюсам относятся: прозрачность или частичная прозрачность материала, устойчивость к ударным нагрузкам и хорошая обрабатываемость. 
Может применяться для создания изделий предназначенных для медицины, сельского хозяйства, для печати всевозможных бытовых предметов.
Примеры материалов такого типа: GLASSFIL Print Product за 1500 рублей (0,75 кг), Ninjaflex за 3500 (1 кг), Zortax Z-Glass за 5700.
CERAMIC
Материал интересен тем, что содержит натуральные керамические частицы. При печати создается эффект керамической или каменной поверхности. Применяется для печати изделий имитирующих керамику или камень.
Примеры такого материала: Print Product CERAMIC стоимостью 1500 рублей (0,75), Filamentarno Pro Ceramo и Pro Ceramo-tex по 2200 за 0,75 кг.
Пластик Filamentarno интересен еще и тем, что может использоваться при печати посуды и игрушек — он не содержит токсичных веществ и не имеет запаха, как и все пластики этой фирмы. А Pro Ceramo-tex вспенивается при печати, давая совершенно неотличимую от настоящей необработанной керамики структуру.
Похожими на керамику свойствами готовых изделий обладает Laybrick, за 2500 за четверть килограмма, отличающийся тем, что его фактура зависит от температуры и скорости печати — он может быть как шершавым и фактурным, так и глянцевым. Другая его особенность — отсутствие необходимости в подогреве стола, а единственный недостаток — необходимость выждать некоторое время, прежде чем удалять готовую модель, ведь застывает он не сразу (время ожидания, как и фактура изделий из Laybrick, зависит от температурного режима печати).
Вы легко можете распечатать, например, мини-теплицу для комнатного цветка или контейнер для бутербродов, так как он нетоксичен в быту и может контактировать с пищевыми продуктами.
Материал PETG достаточно прочен. Материал, как правило, прозрачный или полупрозрачный, даже при добавлении красящего пигмента. Имеет красивый глянцевый вид.
Из других преимуществ: не имеет запаха, не впитывает влагу, удобен в печати — низкая усадка.
Минусы — требователен к температурному режиму печати.
Примеры такого материала: PETG Natural U3Print за 1000 рублей (0,45 кг), PETG FL-33 прозрачный за 3990 (1 кг), PETG пластик ESUN за 2300 (1 кг).
Полиоксиметилен. Прочностные характеристики материала таковы, что изделия из него применяются в инженерии для замены металлических деталей. Также он биологически нейтрален и может быть использован в медицине и пищевой промышленности.
Примеры филамента: FL-33 инженерный POM за 3610 рублей за килограмм, POM Натуральный за 2800 за 0,75 кг.
Примеры филамента с PC: PC поликарбонат SEM за 1700 рублей и PC поликарбонат FL-33 за 4180 — прозрачные, и PC поликарбонат FL-33 черный — с добавлением красителя, 4180 за 1 кг.
Применяется для создания оригинальных изделий имитирующих дерево и обладающих, во многом, его свойствами.
ANTISTATIC
Применяется для создания деталей и корпусов электроники, где статические разряды совершенно неуместны, упаковки для хранения микросхем и других чувствительных компонентов, ковриков для точной измерительной аппаратуры и т.д.
Также находит применение в индустрии моды, при печати тканей.
Материал накапливает свет, а в темноте постепенно отдает его. Время свечения изделий из такого филамента — до 14 часов.
Может применяться для изготовления игрушек, оригинальных сувениров, приборных панелей и циферблатов, корпусов и кнопок выключателей, а также многого другого.
METALLIC
Материалы содержащие в себе частицы металла и имитирующие созданные из него вещи. Внешне, по весу и на ощупь получается очень похоже.
Изделия из этих материалов легко обрабатываются и полируются, принимая вид настоящих металлических вещей.
Примеры таких материалов: Bronze ESUN за 2300 рублей (0,5 кг), Colorfabb Bronzefill за 3900 (0,75 кг), Bestfilament Bronze.
COLORFUL
Если вам надоели однообразные, как в детском наборе фломастеров, цвета филаментов, то пора переходить на взрослую палитру. Для удобства можно выбрать одного производителя, обладающего таким ассортиментом, чтоб не перенастраивать каждый раз печать и иметь стабильный результат. Например, среди продукции компании Filamentarno есть множество красивых пластиков разных оттенков.
Ещё одно преимущество продукции этой компании перед многими другими (и в этом Filamentarno единомышленники компании REC) — безопасность всех материалов, все они могут безвредно контактировать с пищей, а значит — пригодны для изготовления пищевой посуды и детских игрушек.
Примеры пластиков: Бутылочно-зеленый, Бутылочно-оливковый, Бутылочно-коричневый, Желтый, Оранжевый, Красный. Это не все, там их десятки. Пластики этой линейки стоят по 1200 рублей за 0,75 кг.
Это далеко не полный перечень актуальных современных материалов, лишь малая их часть, но — нельзя объять необъятное. Однако у нас запланированы обзоры и по другим сегментам этой области. Следите за обновлениями.
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
Что такое пластик и керамика
Если вкратце – пластиковые воронки лучше любых других. Они медленнее отбирают тепло у воды, которой мы готовим кофе; они могут поглотить меньше тепла в принципе; а ещё они медленнее передают это тепло окружающей среде.
Разобраться в том, почему дела обстоят именно так, нам поможет физика.
Есть три фактора, которые определяют, сколько тепла потеряет наша экстракция из-за воронки:
– Теплопроводность – мера того, насколько быстро материал воронки поглощает тепло и распределяет его внутри себя;
– Удельная теплоемкость – мера того, сколько тепловой энергии нужно, чтобы изменить температуру воронки на один градус;
– Теплопотеря с поверхности – мера того, насколько быстро воронка отдает тепло окружающей среде.
Теплопроводность.
Возможно, вы запомнили ещё со школьных уроков физики, что пластик – это отличный изолятор, а металл – отличный проводник. Стекло и керамика находятся примерно между пластиком и металлом.
4. Нержавеющая сталь 16 Вт
Теплопроводность керамики в 20-25 раз выше, чем у пластика. Это значит, что тепло будет гораздо быстрее уходить из воды, которой мы готовим кофе, в керамическую воронку.
Удельная теплоемкость
Далее рассмотрим, сколько энергии в принципе могут вобрать в себя воронки из разных материалов. Эта величина называется удельной теплоемкостью и измеряется в Дж/(кг·К) – иными словами, сколько джоулей энергии пойдет на то, чтобы изменить температуру одного килограмма материала на один градус.
Удельная теплоемкость материалов:
1. Пластик 1250 Дж
2.Стекло 753 Дж
3.Керамика 1085 Дж
4.Нержавеющая сталь 490 Дж
Итак, чтобы повысить температуру одного килограмма пластика на один градус, потребуется больше энергии, чем для всех остальных материалов. Также учтем тот факт, что обычная керамическая воронка весит примерно в четыре раза больше пластиковой воронки, так что, чтобы повысить её температуру на один градус, потребуется примерно в 3,5 раза больше тепла, чем для пластиковой воронки.
На этом моменте спотыкаются многие бариста: часто можно услышать, что они используют керамические воронки «потому, что они удерживают больше тепла». Но на самом деле в этом нет ничего хорошего – воронка, в которую «влазит» больше тепла, будет забирать больше тепла из воды, которой мы готовим кофе.
По этой же причине керамическая чашка совсем не «удерживает температуру» эспрессо, как часто говорят — если вы хоть раз в жизни пробовали эспрессо из бумажного стаканчика, то возможно заметили, что он намного горячее, чем из чашки. А всё потому, что сколько угодно прогретая керамическая чашка очень быстро забирает из эспрессо большое количество тепла.
Теплопотеря с поверхности
Тепло переходит из воронки в окружающую среду двумя путями – посредством конвекции и излучения.
Скорость конвекции зависит от температуры поверхности, которая отдает тепло – чем выше температура этой поверхности в градусах, тем быстрее она будет терять тепло. Материалы с более высокой теплопроводностью будут быстрее распределять тепло внутри себя, и в результате это тепло быстрее дойдет до поверхности – зоны контакта с воздухом.
Как мы уже знаем, материалы с более низкой удельной теплоемкостью сильнее разогреваются на одну единицу тепла; следовательно, когда тепло доходит до поверхности таких материалов, её температура вырастет на большее количество градусов. В итоге пластик, который обладает более низкой теплопроводностью и более высокой удельной теплоемкостью, потеряет посредством конвекции гораздо меньше тепловой энергии, чем другие материалы.
Скорость теплопотери посредством излучения зависит не только от материала и температуры поверхности, но и от его структуры (включая степень отполированности), так что её сложно рассчитать. При одинаковой температуре стекло, керамика и пластик будут излучать одинаковое количество тепла. Сталь излучает немного меньше тепла, но это перекрывает тот факт, что у стали высокая теплопроводность и низкая удельная теплоемкость – а значит, стальная поверхность разогреется гораздо быстрее. К тому же, максимально посредством излучения может быть потеряно примерно в два раза меньше тепла, чем посредством конвекции.
Что насчет воронок с теплоизоляцией?
Воздух – это гораздо более эффективный изолятор, чем все эти материалы; его теплопроводность составляет примерно 0,02 Вт/(м·K). Существуют воронки, которые пользуются этим преимуществом: воронки с двойными стенками содержат воздух в зазоре между стенок, а открытые металлические каркасные конструкции сводят к минимуму площадь твердого материала, которая контактирует с фильтром, открывая доступ воздуху. До некоторой степени такие воронки помогают сохранить тепло, но их всё равно лучше всего было бы изготавливать из пластика.
В случае стеклянных воронок с двойными стенками, большая масса стекла всё равно впитает много тепла, прежде чем в игру вступит воздушная прослойка. Пластик бы справился с этой задачей гораздо лучше.
В случае металлических каркасных воронок, площадь поверхности металла остается довольно большой, так что он всё равно впитает какое-то количество тепла из воды и рассеет его в окружающей среде. Также к конвекции и излучению добавится теплопотеря посредством испарения, которое происходит на внешней поверхности фильтра (там, где фильтр контактирует с воздухом), а так огромное количество тепла уходит в окружающую среду. Если бы такие воронки делали из чего-то вроде пенополистерола, вышло бы и дешевле, и эффективнее.
Как видим, пластиковые воронки победили во всех номинациях – они медленнее вбирают тепло из воды, которой мы готовим кофе (меньшая теплопроводность), в них «влазит» меньшее количество тепла (высокая удельная теплоемкость), а также они медленнее отдают тепло окружающей среде (низкая теплопотеря). Конечно, какую-то роль играет и дизайн воронки – в особенности её вес и общая площадь поверхности, – но при любых конструктивных решениях самым логичным материалом для изготовления воронок всё равно остается пластик.
«Жидкое стекло»: насколько эффективны керамические покрытия для кузова?
Если еще несколько лет назад среди защитных покрытий кузова автомобиля главными были покрытия на основе воска, то сегодня бестселлером считаются керамические составы, также известные как «жидкое стекло». Мы разобрались в химическом составе средств для кузова и разобрались в ценах.
Что, собственно, может дать кузову керамическое покрытие?
Однако, как говорят мудрые люди – за все надо платить. Такое покрытия достаточно дороги и сложны в нанесении. А некоторые могут наноситься только профессионально подготовленными людьми в особых условиях — их даже нет в свободной продаже, только для автомастерских.
Все дело в том, что такие керамические покрытия – результат серьезной работы химиков. В числе прочего в составе используются и нано-элементы. Понятно, что словечко «нано» применительно к любому продукту сегодня вызывает если не смех, то изрядное сомнение: уж слишком много появилось товаров с этим «модным прибамбасом» в названии.
Но в некоторых керамических покрытиях тот же нано-порошок диоксида титана, например, позволяет повысить адгезию препарата и прочность пленки, так что в данном случае «нано» — это не пустой звук.
Немного теории
Сегодня существует множество «керамических» препаратов. Но в основе их – обычный песок. Естественно, не сам песок (то есть диоксид кремния), а силикаты, то есть соли кремниевых кислот. Все мы знакомы с силикатами: например, щелочной раствор силиката калия и силиката натрия – это тот самый канцелярский клей или «жидкое стекло».
Кстати, впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минералог Ян Непомук фон Фукс. И он уж точно не думал, что его продукт будет использоваться для защиты корпуса автомобилей. Тем более, что и автомобилей-то тогда не было…
Почти за 200 лет химия ушла далеко вперед – и препараты для кварцево-керамического покрытия представляют собой достаточно сложную смесь веществ, о которых тогда и не знали: в частности, группа соединений на основе кремния: силиконы. И много еще чего.
Из чего состоит «нанокерамика»?
Вот так выглядит состав типичного «нанокерамического» жидкого стекла:
1) TiO2 — оксид титана: до 3,0 %
Соединение используется в химической промышленности для отбеливания (в частности, он есть в мясе кальмаров, жвачках, драже и прочих «белых» продуктах, а также в дорогой бумаге), но также и для термической защиты в составе пластиков и стекол. Очевидно, последнее свойство оксида титана в нашем случае играет основную роль, а очень мелкий размер частиц позволяет прибавлять приставку «нано».
2) SiO2 – диоксид кремния (в минеральном виде это кварц): до 30%
Основа покрытия — бесцветные кристаллы, обладающие высокой твердостью и прочностью.
3) C10H30O5Si5 — декаметилциклопентасилоксан (D5): более 50%
Жидкость на силиконовой основе, стойкая к окислению. В промышленности используется для химической очистки тканей.
4) Al2O3 – оксид алюминия: менее 2%
Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Служит сырьем для производства огнеупорных и абразивных материалов.
5) Алкоксисилан: более 12%
Используются в синтезе кремнийорганических продуктов для создания органической полимерной пленки.
6) Поверхностно-активные вещества (Copolymer surfactant) менее 1%
ПАВы – это основа всех моющих средств, которые, условно говоря, «выталкивают» загрязнения на поверхность образованной веществом пленки.
В принципе, в той или иной степени эти соединения (или их аналоги) используются практически во всех препаратах. Что-то добавляется, что-то исключается, но вот кремний присутствует всегда.